Saldare la schiuma metallica composita mantenendone le proprietà

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I ricercatori della North Carolina State University hanno identificato una tecnica di saldatura che può essere utilizzata per unire insieme componenti di schiuma metallica composita (CMF) senza comprometterne le proprietà.

I componenti di schiuma metallica composita (CMF – Composite Metal Foam) possono trovare impiego in una vasta gamma di applicazioni, perché sono leggeri, resistenti ed efficaci nell’isolare dalle alte temperature.

I ricercatori della North Carolina State University, negli Stati Uniti, hanno ora identificato una tecnica di saldatura che può essere utilizzata per unire insieme componenti in schiuma metallica CMF senza compromettere le loro proprietà. 

I CMF sono schiume costituite da sfere metalliche cave, realizzate con materiali come acciaio inossidabile o titanio, incorporate in una matrice metallica di acciaio, titanio, alluminio o altre leghe metalliche. 

Il materiale risultante è leggero e straordinariamente resistente, con potenziali applicazioni che vanno dalle ali degli aerei alle armature dei veicoli e ai giubbotti antiproiettile. 

Inoltre, i CMF isolano meglio dal calore elevato rispetto ai metalli e alle leghe convenzionali, come l’acciaio. La combinazione di peso, resistenza e isolamento termico fa sì che i CMF siano interessanti anche per l’uso nello stoccaggio e nel trasporto di materiale nucleare, materiali pericolosi, esplosivi e altri materiali sensibili al calore.

Per realizzare molte di queste applicazioni, i produttori dovrebbero saldare insieme più componenti CMF, ma la maggior parte delle forme di saldatura tradizionali non funzionano bene con le schiume metalliche

Per risolvere il problema, i ricercatori hanno identificato una forma di saldatura che si chiama saldatura a induzione e utilizza una bobina di induzione per creare un campo elettromagnetico che riscalda il metallo per la saldatura.

«Poiché il CMF è composto solo per il 30-35% da metallo, il campo elettromagnetico è in grado di penetrare in profondità nel materiale, consentendo una buona saldatura» afferma la ricercatrice Afsaneh Rabiei, che prosegue: «si tratta di un importante passo avanti, perché le proprietà del CMF lo rendono attraente per un’ampia gamma di applicazioni, ma è essenziale disporre di un mezzo per saldare i componenti del CMF mantenendo le sue proprietà.»

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